Senyawa diproduksi mulai dari unsur melalui reaksi kimia. Jadi, misalnya, garam meja atau natrium klorida dapat dibentuk dengan menggabungkan natrium logam reaktif dengan gas hijau beracun, klorin:
2 Na (s) + Cl2 (g) → 2 NaCl (s)
Karena reaksi ini berlangsung tanpa memerlukan “bantuan” dari luar, maka reaksi ini dikatakan sebagai reaksi spontan (walaupun fakta bahwa reaksi itu spontan tidak memberikan indikasi seberapa cepat atau lambat reaksi tersebut). Reaksi sebaliknya, penguraian natrium klorida, adalah proses yang tidak spontan, yang sangat baik karena tidak ideal bahwa garam meja kita mulai mengeluarkan awan gas klorida beracun di ruang makan kita. Salah satu cara untuk memulihkan natrium logam dan gas klor adalah dengan melewatkan arus listrik atau sumber energi eksternal lainnya melalui natrium klorida cair:
2NaCl (l) → 2 Na (l) + Cl2 (g)
Studi tentang penyebab reaksi kimia adalah cabang dari termodinamika . Apakah suatu reaksi layak atau tidak tergantung pada dua faktor penting: entalpi dan entropi.
Entalpi:
Entalpi biasanya didefinisikan sebagai kandungan panas suatu zat. Ketika entropi produk reaksi kimia lebih kecil daripada reaktan, reaksi akan melepaskan panas ke lingkungan; yaitu, prosesnya eksotermis. Jika entalpi produk lebih besar daripada reaktan, maka energi diambil dari lingkungan dan reaksi dikatakan endotermik. Perbedaan antara entalpi produk dan entalpi reaktan dikenal sebagai perubahan entalpi, dan direpresentasikan sebagai, H .
Entropi:
Istilah entropi biasanya terkait dengan tingkat ketidakteraturan yang ada dalam suatu zat (walaupun pada kenyataannya konsep entropi jauh lebih kompleks daripada yang telah dikatakan). Jadi, misalnya, fase tipe padat memiliki entropi lebih rendah daripada fase cair, sedangkan fase gas, di mana ada gerakan acak, memiliki entropi yang jauh lebih besar daripada yang disebutkan sebelumnya. Entropi dilambangkan dengan huruf S, dan perubahan entropi demikian ditunjukkan dengan simbol ΔS .
Besaran fisis ini memungkinkan kita untuk menghitung jumlah energi dalam proses yang tidak diubah atau digunakan untuk menghasilkan kerja. Dikatakan besaran jenis ekstensif, yaitu bergantung pada jumlah zat dan sistemnya.